浅析“翻转课堂”在中学化学实验教学中的应用——以“氧气的制取”为例.docx

浅析“翻转课 堂；l=在中学化学实验教学中的应用以“氧气的制取”为例郭红霞(周口师范学院教育科学学院，河南周口466001)摘要： “翻转课堂”是一种教师在课前制作教学微视频，学生在家中或课外借助信息技术平台观看学习视频中教师的讲解，回 到课堂上教师通过引导、指导、辅导等方式帮助学生完成学习任务的教学模式。这种教学模式能有效解决化学实验教学中学生动 手机会少、时间不足等问题。研究结合中学化学教学的特点，应用“翻转课堂”教学模式，以“氧气的制取”为例，设计一节课 的教学设计案例，最后结合案例分析总结出中学化学实验教学运用“翻转课堂”应把握的主要问题，以期对中学化学教学有所裨益。 关键词：翻转课堂；化学教学；教学设计中图分类号：g434文献标识码：a文章编号：20960069(2015)01006706“翻转课堂”又称“反转课堂”或“颠倒课堂”， 等。这样，就对解决化学教学中学生动手机会少、实 是近几年国内外研究者利用现代信息技术变革教学模验时间不足等问题有一定的帮助。实践证明，这种教 式的新成果，其要旨是重新调整课堂内外的时间，将传学模式改变了师生角色，增强了教与学的互动实效， 统的“课堂传授知识，课后完成作业”的教学过程颠倒不仅赋予了学生更多的自由，有效提升学生学习效果， 过来，重构传统教学流程中知识传授和知识内化的学习 而且在某种程度上也提高了教师的工作满意度。过程，把学习的决定权和课堂还给学生。 化学实验是一、“翻转课堂的内涵及教学优势中学化学教学的核心内容之一，但在实际教学过程中，因受实验设备少、实验药品贵、实验室开放时间不足(一)“翻转课堂”的内涵 等条件限制，中学化学实验的教学效果不尽如人意。翻转教学在中小学的初步实践可以追溯到2007年， 而“翻转课堂”是对传统教学模式的重要变革，给中美国科罗拉多州落基山林地公园高中的两位化学老师 学化学实验教学带来了契机。“翻转课堂”模式的应 乔纳森伯尔曼(jonathan bergn1amn)和亚伦萨姆斯 用，可以使学生在课前就完成相关实验知识的学习，(aaron smlms)所做的教改实验。他们将自己讲解的 也可节约教师在课堂上讲解实验内容的时间，留下更 内容通过录制软件制作成微视频上传到网上，以此帮助 多时间和精力去指导学生实验、参与交流和辅导答疑 课堂缺席的学生补课。更具开创性的是，随着改革的深收稿日期：2014-1229 基金项目：本文系2014年度河南省软科学计划项目“我省新媒介环境下非正式学习实用模式研究”(142400410564)阶段性研究成果，2013 年度河南省教育厅人文社会科学研究项目“基于社会性软件的大学生学习模式构建”(2013-gh-188)阶段性研究成果，周口师范学院2014 年度中青年骨干教师年度研究成果之一。 作者简介：郭红霞(1977一)，女，汉族，河南周口人，副教授，硕士，主要从事信息化教育、数字媒体技术研究。万方数据j鱼璺竺!竺!i!竺!兰!竺!入，两人将课上时间用于“学生完成作业，回答学生提问， 用率高。“翻转课堂”模式下的信息资源与传统的纸 指导学生开展小组学习和个性化学习”，课下则要求学 质资源相比，在方便学生查阅、复习、反复播放视频 生对事先录制好的教学视频进行自主学习。2“翻转课堂” 等方面有资源优势，这相当于学生身边随时都有一个 作为现代信息技术变革教与学关系的最新成果，给现代 辅导员，随处都能充分享用资源等。教学改革注入了新活力，教育信息化环境中的“翻转课二、“翻转课堂在中学化学实验教学堂”有着丰富的思想内涵。一是翻转教学是对传统教学中的应用理念的变革。二是“翻转课堂”颠倒了师生角色，让学生对自己的学习负责，教师则有针对陡地进行个别指导，中学化学课与其他普通知识类的课程有所不同， 做到了“因材施教”。引三是“翻转课堂”是对传统教它不仅包含定义、概念、公式、定理等基础知识，还 学模式的颠覆。众所周知，传统的教学模式都是教师在包括实验操作类的知识，其有较强的实践性。化学实 课堂上传授新知识，然后布置家庭作业，学生利用课外验还是化学教学的重要内容之一，目前已有很多省市 时间练习巩固。在“翻转课堂”模式中这种顺序完全被将化学实验的操作成绩纳入到中考的总成绩中。但此 颠倒过来了，“翻转课堂”是课程教师提供以教学视频类知识学习起来有一定难度，它不仅需要学生掌握实 为主要形式的学习资源，学生在课前完成对相关知识点、验步骤和方法，还需要学生不断地练习才能熟练掌握。 教学视频等学习资源的学习和观看，师生在课堂上一起“翻转课堂”教学模式不仅打破了传统教学的禁锢， 完成作业答疑、协作探究和互动交流等活动的一种新型还充分体现出学生在学习过程中的主体地位，形成了 的教学模式，课堂变成了师生互动、生生互动和共同成“教师是教学活动的主导，学生是知识建构的主体”， 长的活力园地。川简单地说，传统教学是“教师先教，即真正意义上的“主导一主体相结合”的教学方式， 学生后学”，翻转教学则是“学生先学，教师后教”。【5j更促进了学生对化学实验的有效掌握。 翻转教学在形式上是对传统课堂教与学流程的逆转，实(一)“翻转课堂”教学模式的关键环节际上是真正意k_k的教学模式变革。1课前学习资源准备【二)“翻转课堂”的教学优势“翻转课堂”教学所需的学习资源包括：教学使 “翻转课堂”教学模式的应用恰好使得教师的多用的ppt、教案、教学视频和练习题。ppt的制作和 重身份的功能得以实现，适应了当前新课改需求，并教学视频的录制都要求教师认真进行教学设计。练习 具有一定的教学优势。一是声画结合。古往今来，学题是基于学生“最近发展区”进行设计的，具有很强 生都是以教材或零散的网络资源为主预习新课内容， 的针对性。旧如在学习“金属的化学性质”时，教师除“翻转课堂”模式下，预习形式被图文声像并茂的新了对教学内容进行分析之外，还需要制作学习资料，形式所取代，这使得学生的预习不再单调、呆板，学 主要包括：根据需要将铁、铝、铜等常见金属与氧气、 习任务、目的也更明确，从而激发了学生的学习欲望 酸等的反应的实验录制成微视频片段，并查找和搜集 和兴趣。二是学习自主。“翻转课堂”是以课前学生 所需要的资料制作成课件供学生预习使用；设计学习 自主学习，课上小组合作讨论进行的教学模式，学生任务单供学生参考，在学习任务单中可以明确要求， 是教学活动中最主要的参与者，教师是引导者，这使 让学生将每种金属与酸反应后的现象及化学方程式按 学生的自主性得以充分体现，课堂上学生带着问题有 要求填写在任务单中，而这个任务单就是教师用来了 备丽来，学生发问和参与讨论交流更主动更有效。三 解学生学习情况的重要参考。是学习自由。“翻转课堂”可以使学生因人而异，根2课前自主学习 据自己实际情况选择观看视频的时间、地点、节奏、在“翻转课堂”中，学生可以利用课余时间在课 频次等，充分提高了学生学习的自由度和灵活性，真前完成对新知识的学习，如观看教师所提供的教学视 正实现了“我选择、我做主、我学习”。四是资源利频和ppt课件等。学生从网上下载相应的资料包并打万方数据practical cases实践案例69开其中的视频观看教师的讲解。学习的过程中，他可 氧气的物理化学性质的基础上，对氧气的制取进行的 以根据自身情况控制视频播放进度，快进或者跳过简巩固学习，为下一节二氧化碳的制取做铺垫，在教材 单的部分，重复观看较难的部分，学习进度完全由自 的结构上起着承上启下的作用。 己把控。如在金属与酸的反应中，有些学生觉得置换(2)学习者特征分析。该课程的教学对象是九年 反应难以理解，有些学生则觉得铁与氧气的反应比较 级学生，学习者已经学习了氧气的性质，对氧气已有 难。当然，学生还可在完成任务单上内容的学习后， 了比较清楚的认识。比如，知道氧气能助燃，氧气有 进行相应的针对性练习，以此发现问题或不足并对新 广泛的用途。内容进行巩固。同时，学生还可登录一些平台与课程(3)教学目标。知识与技能：初步掌握实验室制 老师或者同伴进行简单的交流。取氧气的原理和操作方法，能正确书写反应的化学方 3课堂教学活动程式，能说出该反应的装置特点、操作顺序。知道什“翻转课堂”的课堂学习活动是从学生提出问题 么是分解反应、催化剂以及催化作用。过程与方法： 开始的，学生将自己在自主学习过程中遇到的疑惑提出 在观察制取实验的过程中了解实验室制取气体的一般 来，以期在课堂活动中得以解决。【_”教师将全班学生分 思路。情感态度与价值观：培养学生严谨的态度和良 成几个小组(根据班级人数进行分组)，学生先将自主 好的动手操作能力。通过实验，丰富学生的科学体验， 学习过程中遇到的问题进行组内讨论，若不能解决再向 使学生对化学学习产生兴趣。 教师寻求帮助。之后，教师根据任务单以及相关的练习(4)教学重点和难点。重点：实验室氧气的制法 了解学生在学习中遇到的问题，以便准备下一环节的教及实验操作。难点：催化剂和催化作用。 学安排，也可以提出相关的拓展问题供学生合作探究。(5)教学方法。本课采用“翻转课堂”的形式实施，如在学习“质量守恒定律”时，教师可以带领大家讨论 课前学生自学教学视频和相关内容；课堂上把学生分 碳酸钠和盐酸反应前后质量的测定，并提醒学生需要考 成5个小组交流讨论学习内容，小组合作不能解决的 虑co：气体的收集问题等，从而让学生充分认识到化 难点问题可向作为引导者的教师求助，教师可以引领 学实验的严谨性。在整个课堂活动中，教师将课堂交给 学生一起研讨分析，最后由小组代表将本组的成果与 学生，学生通过同伴间、小组间、师生间的交流加深对 大家共享。知识点的理解并促进知识内化的过程。2“翻转课堂”教学过程设计4反馈与评价(1)微课程(“翻转课堂”中的课程学习资源准 “翻转课堂”模式既是对传统教学模式的一次重备环节)。根据需要，针对本课教学内容录制三个实 大挑战，对教师和学生来说也是一次全新的体验，因验演示视频：双氧水制取氧气、高锰酸钾制取氧气和 此，反馈与评价在“翻转课堂”实施中显得尤为重要。 氯酸钾制取氧气。学生课外学习的资料包除了有关本 通过反馈与评价，学生可以及时了解对知识点的掌握节课内容的ppt和视频还有学生要完成的任务单，内程度，教师可以及时发现存在的问题并了解学生对“翻容见表l。转课堂”模式的适应情况，以便及时改进教学设计和(2)知识传授(“翻转课堂”中的课前自主学习 实施方案，更好地促进教学。环节)。学生根据任务单学习相关知识点，从网络上(二)“翻转课堂”在中学化学实验教学中下载资料包，自主观看教学视频和有关的延伸资源，的应用以“氧气的制取为例 学生可根据个人的知识基础、现实需求、学习能力等 以九年级化学第三单元的“氧气的制取”为例，情况，合理安排课前学习的时间、地点、次数、进度说明“翻转课堂”在中学化学实验教学中的设计过程。和选学内容等。1教学内容与目标分析(3)知识内化(“翻转课堂”中的课堂活动环节)。(1)教材的地位作用。本课是在学生初步学习了课堂中，教师先带着学生们到真实的实验室去进行实万方数据验，在实验前简要交代实验的注意事项及本课的安排 了解学生的掌握情况。另外，要注意因材施教，有些 等内容，学生各自开始实验。学生想要得到更大的提高，教师就需要设计一些能力 通过课前学习，学生已基本知道了本次实验的内提升的问题(如除了本课所采用的三种方法，还有哪 容及操作流程，带着自己的学习结果以及在学习中所 些试剂可以用来制取氧气等问题)供学有余力的学生遇到的问题进行实验，并填写相应的实验报告。教师下载学习，提高学习技能。则可以查看学生的操作过程，帮助学生解决在实验中(5)课后反思。通过课前自主学习和课堂教师指 遇到的困难，同时也要引导学生积极地思考实验的过导，学生已经学会三种实验室制取氧气的原理和操作 程。实验完成后，教师通过参考学生的任务单以及学 方法。学生若想获得更大的提高，可以选择更适合自 生在实验过程中的操作情况，带领大家讨论实验中遇 己的参考书或者中学化学学习网站继续学习、提高技 到的问题并分享实验心得。教师可以让学生比较用高能。学生在这节课中自己控制学习进度，实现了自主 锰酸钾和氯酸钾制取氧气时实验装置有什么不同，让学习，对本节课的教学目标和重难点都可以根据自己 学生明白化学实验的周密性。的情况进行重复学习，避免了传统课堂中教师“满堂灌”(4)反馈与评价(“翻转课堂”中的反馈与评价之后学生遗忘快的缺陷。 环节)。通过课前的自主学习，课堂上学生自己动手三、中学化学实验教学运用“翻转课堂收集氧气，教师给予的相应指导，以及在课堂上的讨论，学生已经对三种实验室制取氧气的方法有了更深入的应把握的主要问题了解。此时教师可以安排一个小型测试或者抽测提问，“翻转课堂”是一个有价值和较为理想化的教学表1学习任务单“一、 _。j。o，。，00j一、。，学习任务， 一_内容一：学生回答i、寰薹。誊慧誊。誊：+、i1|i|_o。 一、，11 o_i、。-l一ii i空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等。 1目标导入空气中有什么?能否从空气中得到氧气?可以从空气中获得氧气2问题猜想实验室是怎么获得氧气的?实验现象原因 (1)在试管里加入h202溶液，将带火星的木条伸木条不复燃常温下放出氧气少入试管，观察现象(2)向上述试管中，na少量mn02，再将带火星在常温下h202溶液遇到mn02 3双氧水制氧气木条复燃的木条伸入试管。观察发生的现象迅速产生氧气实验演示(3)反应停止后，重新加入h202溶液，把带火星木条能复燃用过的mn0：,仍然起作用 的木条伸入试管。观察发生的现象结论：(1)mno：是催化剂(催化剂的特点)(2)2i-l2022h20+02 f检：检查装置的气密性 装：装人药品固：固定试管(试管口应略低于试管底部) 4高锰酸钾制氧实验室用高锰酸钾制取氧气的步骤加：点酒精灯加热气实验演示收：收集气体移：将导管移离水面 熄：熄灭酒精灯5自主探究实验室用高锰酸钾制取氧气注意事项至少写4项6完成练习万方数据pzacticalcases实践案例71模式，其要义在于引导学生参与发现和解决问题而不性化的学习体验。“翻转课堂”除了重视教学视频外， 是简单地让学生接受答案，这为教师的教学研究、组还应关注师生之间以及生生之间的面对面的有效互动， 织准备、课堂驾驭带来新的变化和挑战。“翻转课堂”这也是实验教学成功的必要条件。形式多样的课堂活 实施中应注意把握以下几个问题：动能够不断激发学生的学习兴趣，中学化学实验教学(一)丰富的学习资源教师应确立为了学生和服务学生的理念，主动从讲台在“翻转课堂”中，学生获取知识的主要渠道是上走下来，融人到学生中，教师可以在面对面的课堂互动中组织学生进行协作探究、小组讨论、知识竞赛、教师制作的各种学习资料。【81学生要在课前观看有关实验的视频和材料，完成与课题教学相关的知识的学习。 完成课后作业等活动，引导学生积极互动和思考，培 学生课外学习环境比较宽松，注意力很难集中，为确 养学生的综合能力。这些不仅能够帮助学生解决学习 保学生学习的有效性，教师可以选择更加生动形象且 实验中遇到的问题，巩固新学习的知识技能，而且有 更加具有吸引力、针对性及任务性和引领性较强的学 利于师生间形成良师益友的关系。习资源。这些资源不仅包括用于自主学习使用的教学(四j灵活的教学策略 微视频或实验短片，还包含与视频内容相对应的教学有效的教学策略能够建构有效的课堂。“翻转课堂” 引导问题、文本材料、动画、音频、实验点评、练习模式下，学生在学习过程中，可能会遇到各种挑战和挫 测试等辅助性内容，让学生自由选择适合自己的学习折，学生在经过自主学习和探索体验之后，会对自己的 资源。考虑到学习者的基础和个性差异，教师在兼顾 技能有大概的认识，对学习实验中的疑惑有初步甄别和 整体学习和质量的同时，还应准备难度级别不同的学 梳理。此时，教师应根据学生自主学习的实际情况，及习资源，以满足不同水平及不同学习风格、不同学习 时制定合适的教学策略，针对学生在学习探索过程中出 方式的学生的个体学习。 现的问题，善于借助不同的引导方式做出有针对l生的指 (二)精悍的教学视频导。实验课堂上教师应引导学生积极发现，诱导学生在 教学视频是翻转教学的一种创新载体，更是实现优 具体环境中应用其所学知识，鼓励学生积极探索，勇于 质教育资源共享的有效途径，学生利用教学视频可以看创造。对出现的个别问题，可引导学生参与到学习小组到虚拟的实验教学过程。但是中学生课外学习时间和精进行个别指导；当部分学生为相同的问题所困扰时，可力都是有限的，加之化学实验课时不足，因此教师提供 组织这部分学生专题辅导；对需要在课上展开交流与讨 给学生自主学习的资料不宜过多，避免给学生带来过多 论的问题，可集中研讨分析并作出概括性小结，形成可 的压力。由于中学生保持注意力高度集中的时间不长， 以解决实际问题的建议或指南。短小精悍的教学视频更契合其学习行为特点，化学实验(五)合理的教学安排 教学视频最好限定在十分钟左右。每一个微视频需针对要成功实施“翻转课堂”，离不开合理的教学安 一个特定的知识点，指向一个任务目标，分析和解决一排。“翻转课堂”模式中，学生的主体地位得以确立，个问题，既有很强的针对陛，也方便学生学习查阅。这需要提升其问题意识和主动性，教师由主导变为引导，就要求教师必须认真研究课程标准和配套教材，根据学需要合理安排课堂教学。首先，教师要充分进行课前 生必须掌握的学习目标和学习基础精选最核心、最重要准备，要以学生发展为着眼点，创设学生自主支配的 的教学内容来收集和创建教学视频。 时间与空间，要提前安排有针对性的教学视频和自主 (三)多样的课堂活动学习任务单，提前了解学生的学习困难和疑惑，对学“翻转课堂”的核心价值是把传统课堂的教学说 生知识的掌握度有准确的把握，并根据学生反馈和练 教转化为师生有意义的活动，着力营造让所有学生都 习测试情况设置科学可行的实验课堂目标。其次，要 积极参与的互动课堂，以最大限度地促进学生获得个 放弃以我为主的主导地位，从学生的角度思考设计实万方数据验教学课堂活动，要着眼提高学生的问题意识和动手 教师教的质量和学生学的效果都有较大的帮助。随着我 能力，把更多的精力放在课中实验指导、讨论交流和 国基础教育信息化进程的加速推进和现代信息技术应用 互动上，让学生勤于动脑、易于动手、乐于交流，从 的有力支撑，“翻转课堂”变得切实可行。“翻转课堂” 而有效地提高实验教学质量和学生的学习能力。 实践所带来的是知识传授的提前和知识内化的优化，【9】中学化学实验教学“翻转课堂”实践进程中，教师和学四、结束语生对信息技术的驾驭能力、教师的教学思想和行为翻转、课堂是学校教学的最小细胞，课堂创新承载着新课 学生的问题意识和自主学习习惯都需要适应转变，如何 改的希望。“翻转课堂”作为一种全新的课堂教学模式， 让“翻转课堂”自然地应用到中学化学实验教学中还需 为信息时代的教与学提供了新思路、新方式，对于提升 要结合实际不断地探索和实践。5【1】徐妲，钟绍春，马相春基于翻转课堂的化学实验教学模式及支59】赵兴龙翻转教学的先进性与局限性j】中国教育学刊，2013， 撑系统研究j】远程教育杂志，2013，(5)：107-112 (4)：65-68【2】秦炜炜翻转学习：课堂教学改革的新范式【j】电化教育研究，6】薛奇秀，薛峥基于潴奇平台的“翻转课堂”教学：health food2013，(8)：84-90 教学设计j】中国信息技术教育，2013，(4)：9-12【3关中客颠倒教室究竟颠倒了什么j】中国信息技术教育，7】朱晓红i一时代的翻转课堂模型及设计【j新课程中旬，2013， 2012，(5)：19 (6)：1354】汪晓东，张晨婧仔“翻转课堂”在大学教学中的应用研究【8】8丁建英，黄烟波，赵辉翻转课堂研究及其教学设计【j】中国教以教育技术学专业英语课程为例j】现代教育技术，2013，(8)： 育技术装备，2013，(21)：88-9111一】6 (责任编辑孙震华)a brief analysis of the。flipped classroom。 application to a chemical experiment t,；aching inithehe middlechool1吨class for”oxygen extractionas an exampleguo hongxia(the cohege o